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东北东部山区主要树种枝条及其组分水力结构特征的开题报告
1.研究背景
我国东北地区是我国重要的林业资源区之一，在东北地区东部山区主要分布有松、云杉、柳杉、白桦等树种。其中，松是主要树种之一，其枝条在供水方面有着重要的作用，因为它们是整个树木水分输送系统的重要组成部分。因此，研究东北东部山区主要树种枝条及其组分水力结构特征对于深入了解林木的生理生态特性、提高林木水分利用效率、促进生态系统的健康和可持续发展具有重要意义。
2.研究目的与意义
目的：本研究旨在深入研究东北东部山区主要树种松、云杉、柳杉、白桦的枝条及其组分水力结构特征，明确其水分输送机制，为优化林木管理、改善林木生长环境提供科学依据。
意义：
（1）研究东北东部山区主要树种枝条及其组分水力结构特征，可为该地区森林生态系统的可持续发展提供理论基础；
（2）了解不同树种的水力结构特征及其对应的生态适应能力，可以为优化当地林木种植结构提供参考；
（3）深入研究东北东部山区主要树种枝条的水力特性，有利于提高林木水分利用效率，遏制水资源的浪费。
3.研究内容
（1）采集样本：在东北东部山区选取松、云杉、柳杉、白桦四种常见树种作为研究对象。采集树干不同部位（顶部、中部、底部）的枝条，在保证样本数量的情况下尽可能覆盖不同生长环境。
（2）枝条水势测定：使用压力台秤法，测定不同生长环境中枝条水势的变化，探究不同树种在不同环境中水势的变化规律。
（3）半定量RT-PCR测定：采集不同树种的枝条，在RNA提取、逆转录、半定量PCR扩增等方面进行实验，检测在不同水分处理下，各种基因表达的变化，进一步阐明不同树种对于环境水分的响应机制。
（4）枝条水分吸收特征研究：使用孔径流量法测量枝条不同部位的水分吸收能力，比较不同树种枝条的水分吸收能力差异。
4.研究方法
（1）采集样本
按照选定的树种和采集要求，走入样地，用手持式剪刀采集树干不同部位（顶部、中部、底部）的枝条，采摘时尽量保证样本代表性，放入密封袋中，并在采集后立即将样品放在常温下处理。
（2）枝条水势测定
用台秤法测定采集的枝条水势，将枝条置于已知质量的容器中，记录质量表现出稳定后的数值，断面迅速二次切进，时间不超过10秒。枝条在取下后2-3min内测定水势值。
（3）半定量RT-PCR测定
按照RNA提取、逆转录、半定量PCR扩增等步骤进行实验，检测基因表达的变化，得到表达量与所选取参照基因的对照标准值，计算CBR值，得到各基因表达水平的相对定量关系。
（4）枝条水分吸收特征研究
使用孔径流量法测量枝条不同部位的水分吸收能力，将不同部位的枝条在接口放有硅橡胶垫的水箱上，用角度仪立枝条于垫上，测得其过壁流速后，即可计算出该枝条的吸水能力。
5.研究预期结果
（1）掌握不同树种在不同生长环境下枝条水势的变化规律，了解水分利用的适应机理；
（2）比较不同树种水分吸收特征差异，得出不同树种的水分利用效率；
（3）从基因表达水平上探究不同树种对于水分的响应机制。
6.研究难点与解决方案
研究难点：在不同生长环境下，如何控制树木水分的变化，得出准确的水势值，进而深入研究各树种的水分利用效率与机制。
解决方案：在实验中选取符合条件的样本，控制环境条件，准确记录采集的枝条的叶面积和枝条质量等参数，保证实验的可靠性。同时，采用先进的仪器设备进行研究，保证实验的准备性和可复制性，降低误差。
7.研究进度计划
（1）期限：2021年6月-2022年1月
（2）进度安排：
6月-9月：采集不同树种样本，测定枝条水势变化规律
10月-12月：进行RNA提取、逆转录、半定量PCR扩增等实验，研究不同树种基因表达水平变化规律
1月：完成实验结果分析并撰写研究报告。
8.参考文献
[1]赖明生,严立伟,周晓娟等.枝-叶系统在水分利用中的量化分析研究进展[J].生态学报,2016,36(2):555-566.
[2]彭迎春.植物水力学研究进展[J].生命科学,2018,30(4):347-354.
[3]蒋有绪,洪伟,朱金联等.南方针叶林不同水分环境下枝条的受力特征研究[J].生态学报,2013,33(11):3508-3516.